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第二章 匀变速直线运动的研究
寻求一种运动的特点和规律，一般要从某个具体事例 开始。这一节我们研究小车在重物牵引下的运动，看看小车的速度是怎样随时间变化的。
如图所示，把一端带有滑轮的长铝板平放在实验桌上，铝板上放一个可以左右移动的小车，小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳. 小车在槽码的牵引下运动，通过研究纸带上的信息，就可以知道小车运动的速度是怎样随时间变化的．
复习回顾
如何利用打点计时器测量速度？
如何利用打点计时器测量加速度？
某同学打出了一条纸带。已知计时器打点的时间间隔为0.02s，他按打点先后顺序每5个点取1个计数点，得到O、A、B、C、D几个计数点，如图所示，则相邻两个计数点A、B之间的时间间隔为________s。用刻度尺测得OA=1.50cm、AB=1.90cm、BC=2.30cm、CD=2.70cm。由此可知，打C点时纸带的速度大小为________m/s。
0.10
0.25
高中物理的实验流程
实验
目的
实验
器材
实验步骤
注意事项
数据
处理
实验
结论
实验
原理
实验设计
实验操作
1．巩固对打点计时器的使用及利用纸带求瞬时速度。
2．学会用实验探究小车速度随时间变化的规律，学会用v t图像处理实验数据。
3．探究小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律。
（一）实验目的
2．用描点法作出小车的v- t图象，根据图象的形状判断小车的运动性质．若所得图象为一条倾斜直线，则表明小车做匀变速直线运动．利用v- t图象求出小车的加速度．

（二）实验原理与方法
打点计时器、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源．
（三）实验器材
1．如图所示，把一端附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路．
2．把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面．
（四）实验步骤
3．把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点．
（四）实验步骤
4．换上新的纸带，重复实验两次．
5．增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验．
（五）数据记录处理与分析
(1)从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个点，作为计数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明0、1、2、3、4、…，如图所示．
1．测量并记录数据：
①纯天然的两个相邻计时点的时间 t=0.02s
②两个计数点之间的时间比较复杂
（五）数据记录处理与分析
(2) 采集数据的方法:分别计算出相邻的两计数点之间的位移x1、x2、x3、…。如图所示，一般不是直接测量相邻两个计数点间的距离，而是先测量出各个计数点到计时零点的距离x1、x2、x3、x4、x5，再计算出相邻的两个计数点的距离.Δx1＝x1，Δx2＝x2－x1，Δx3＝x3－x2，Δx4＝x4－x3，Δx5＝x5－x4.
例如：
Δx1＝xAB=24.00mm，
Δx2＝xAC－xAB=52.00-24.00=28.00mm
Δx3＝xAD－xAC =84.00-52.00=32.00mm
Δx4＝xAE－xAD =120.00- 84.00=36.00mm
（五）数据记录处理与分析
（五）数据记录处理与分析
2．根据表格中的数据，分析速度随时间变化的规律——图象法
（五）数据记录处理与分析

（五）数据记录处理与分析
3、利用实验数据求加速度的方法
（五）数据记录处理与分析
（五）数据记录处理与分析
（五）数据记录处理与分析
1．木板的粗糙程度不同，摩擦不均匀．
2．根据纸带测量的位移有误差，从而计算出的瞬时速度有误差．
3．作v -t图象时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差．
（六）误差分析
1．开始释放小车时，应使小车靠进打点计时器．
2．先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车．
3．打点完毕，立即断开电源．
4．选取一条点迹清晰的纸带，适当舍弃点密集部分，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于多少．
5．要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰，当小车到达滑轮前及时用手按住．
6．要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点，一般在纸带上每隔4个点取一个计数点，即时间间隔为t＝ 0.1 s.处理纸带时，一定要分清计时点和计数点，搞清计数点之间的时间间隔T
7．在坐标纸上画v- t图象时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图象尽量分布在较大的坐标平面内.如果坐标系中的数据点大致落在一条直线上，作图线时应使尽可能多的点落在直线上，不在直线上的点应均匀分布在直线两侧；如果图线是曲线，要用平滑的曲线连接各点。　
8、如果作出的v -t图像是一条直线，则直线的斜率表示加速度a大小．
（七）注意事项
1、方法：鉴于纸带的宽度相同，可以选择一条点迹清晰的纸带，选出计数点，然后将纸带从计数点处剪下，连续减下，连续减下4-5段，然后将所得小纸带底边（断口处）对齐并列贴在坐标系中。
2、运动性质的判定：若利用粘贴法处理纸带时，横轴代表纸带宽度，纵轴代表相同相邻时间间隔内物体发生的位移。纵坐标之差即代表相邻的相等时间间隔的位移差Δx，由于速度均匀变化的直线运动相邻的相等时间内速度增量是定值，则相邻的相等时间间隔的位移差Δx也是相等的。因此若Δx为定值，则物体做速度均匀变化的直线运动。
3、原理：如下图所示，可以看出粘贴法得到的图像等效于v-t图像
介绍：粘贴法处理纸带

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